Fizika - 3. kolokvijum - odgovori

Embed Size (px)

Citation preview

MEHANIKI TALASI 1. Talas predstavlja prenoenje poremeaja kroz prostor. 2. Prema poremeaju: Mehanike, elektromagnetne, materijalne (talase verovatnoe), gravitacioni. 3. Def.: a) Transverzalni talasi su talasi kod kojih estice sredine osciluju normalno na pravac prostiranja talasa. b) Longitudinalni talasi su talasi kod kojih estice sredine osciluju u pravcu prostiranja talasa (zvuk).

a) b) 4. Jed. harmonijskog prog. talasa: y = y 0 sin( t kx ) ; y- elogancija (rastojanje estice od ravnotenog poloaja); y0 - amplituda (najvee udaljenje estice od ravnotenog poloaja); - kruna frekvenca ( =2= 2/T [1/s][Hz]); k - talasni broj ili fazna konstanta (broj talasnih duina na 2 metara k=2 / [1/m].); ( kx ) - faza t 5. Izvesti jednainu progresivnog harmonijskog talasa

;6. Izvesti izraz za brzinu kretanja estice sredine koju je zahvaena talasom i definisati veliine u njoj.

7. Prema prostoru koji zauzimaju: a) jednodimenzionalne linijske talase (talasi na struni), b) dvodimenzionalne povrinske talase (talasi na povrini vode) i c) trodimenzionalne zapreminske talase (zvuk). 8. ta je talasna duina? - Put koji talas pree u tokujednog perioda oscilovanja i zove se talasna duina. ( =Tc [m].); Definisati talasni broj(k) i navesti njegovu jedinicu: 9. Napisati jednakost koja povezuje brzinu prostiranja talasa c, talasnu duinu i frekvenciju talasa =cT=c / [m] 10. Talasni front: Skup svih taaka u prostoru u kojima estice sredine poinju da osciluju u istom trenutku.; Podela prema obliku talasnog fronta: ravanske, cilindrine i sferne talase. 11. Relacija koja povezuje promenu pritiska...

12. Polazei od jednaine prostog harmonijskog talasa izvesti izraz za akustiki pritisak. y = y0 sin( t kx ); p = By 0 cos( t kx ) /* ( 1) = By 0 cos( t kx ); p = p 0 cos( t kx ) 13. Napisati izraz za akustiki pritisak i definisati veliine u njoj: Akustiki pritisak: ; pr - ravnoteni pritisak; B- moduo stiljivosti. 14. Amplituda akustikog pritiska je definisana kao: p

- promena pritisaka gasa (

);

15. Akustika impedansa se definie kao: Akustika impedansa je masa supstance sredine koju talas zahvati u jedinici vremena, po jedinici povrine normalne na pravac prostiranja talasa.

16. Polazei od definicije akustike impedance izvesti izraz za njenu zavisnost od brzine prostiranja talasa.

17. Navesti izraz za vezu izmeu akustikog pritiska i brzine oscilovanja estica sredine zahvaene talasom. 18. Intenzitet akustinog talasa iznosi:

19. Rezultat superpozicije dva progresivna talasa istih frekvencija i amplituda, koji se kreu u suprotnim smerovima je: stojei talas. 20. Definisati interferenciju talasa: - Pod interferencijom talasa podrazumeva se slaganje dva ili vie talasa u istom delu prostora. 21. Ako je elongacija rezultujueg talasa vea od elongacija pojedinanih talasa, u pitanju je konstruktivna interferencija, a ako je manja (ili jednaka nuli), u pitanju je destruktivna interferencija. 22. Polazei od jednaine ravanskog progresivnog talasa izvesti izraz za stojei talas i definisati njegovu fazu i amplitudu. Talas koji putuje s leva na desno: y = y 0 sin( t kx ) ; S desna na levo: y = y 0 sin( t + kx ) ; Jed. stoje. tal.: y = 2 y 0 cos( kx ) sin( t ) ; 23. ta biva sa fazom talasa prilikom odbijanja od akustiki ree sredine? - Talasi doivljavaju promenu faze za 180 stepeni. 24. ta biva sa fazom talasa prilikom odbijanja od akustiki gue sredine? - Nema promene faze talasa. 25. Koja od ove etiri jednaine ne predstavlja jednainu stojeeg talasa: b) y = y 0 cos( kx ) sin( t kx ) 1. A* = y 0 cos( kx ), = t ; 2. A* = 2 y 0 sin( K ( D x), = t kD ; 3. A* = y 0 sin( kx ), = t ; 26. Rastojanje izmeu vora i prvog susednog trbuha stojeeg talasa iznosi: 1/4 27. Rastojanje izmeu dva susedna vora stojeeg talasa iznosi: /2 28. Rastojanje izmeu dva susedna trbuha stojeeg talasa iznosi: /2 29. Frekvencija n-tog harmonika vazdunog stuba u cevi zatvorenoj na oba kraja iznosi: d) 30. Frekvencija n-tog harmonika transverzalnog talasa u ici uvrenoj na oba kraja iznosi:

31. Definisati rezonanciju. - Javlja kada se poklopi frekvencija pobude (prinude) na oscilovanje sa nekom od sopstvenih frekvencija oscilatora ili rezonatora (ograniene sredine). 32. Napisati izraze za brzinu zvuka u gasu, vrstim telima i tenostima. a) Gas: c = kp r / ; k- eksponent adijabate, pr - ravnoteni pritisak; b) vrsto telo (tenost): c = E / : Ey- Jangov moduo elastinosti. y ELEKTROMAGNETNI TALASI 33. Izvor elektromagnetnih talasa su: - Naelekstrisanje koje se kree ubrzano. Apsolutni indeks prelamanja sredine...:

n= r ;

34. Napisati vezu izmeu brzine prostiranja elektromagnetnog talasa, dielektrine konstante i magnetne permeabilnosti sredine kroz koju se prostire: c =1/ ; Talasna duina infracrvenog zraenja lei u intervalu: -obuhvataju talasne duine od reda dela milimetara (10-4m) do 780nm (reda 10-7m). 35. Ako je talasna duina EM...n: n = / 0 36. Napisati jednainu progresivnog harmonijskog elektromagnetnog talasa i nacrtati njegov dijagram u Dekartovom koordinatnom sistemu. Objasnite znaenje svih veliina koje koristite.: E = E 0 sin( t kx )H = H 0 sin( t kx )

37. Pod kojim uslovima se javljaju efekti interferencije dva talasa? - Talasi koji interferiu moraju da imaju: a) jednake frekvencije, a samim tim su im jednaki talasni brojevi; b) vremenski konstantu sa polaznom faznom razlikom 0 . 38. Definisati koherentne talase. - Koherentni talasi su talasi koji imaju istu frekvenciju, iste pravce oscilovanja i iste faze ili kosntantnu faznu razliku. 39. Fazna razlika dva talasa pri njihovoj potpuno konstruktivnoj interferenciji iznosi: 40. Fazna razlika dva talasa pri potpuno destruktivnoj interferenciji iznosi: (2 z +1); ( z = 0,1,2... )2 z; ( z = 0,1,2... )

41. Izraz za intenzitet rezultujueg talasa Ir pri interferenciji dva talasa intenziteta I1 i I2, ije se faze rarlikuju za 0 iznosi: Ir = I 1 + I 2 + 2 I 1 I 2 za = 2 z ; Ir = I 1 + I 2 2 I 1 I 2 za 0 = ( 2 z +1) ; 42. Ako se talasi prostiru kroz sredinu sa indeksom prelamanja razliitim od 1, napisati izraz za intenzitet retultujueg talasa nastalog interefencijom dva koherentna talasa.Ir = I 1 + I 2 + 2 I 1 I 2 cos( kn + x )

43. Hajgensov princip : - Svaka taka do koje je stigao talas predstavlja izvor sekundarnog sfernog talasa.; Frenelova dopuna: - Ti sekundarni sferni talasi su meusobno koherentni, tako da interferiu i mogu da se vide efekti njihove interferencije. 44. Definisati difrakciju prema Hajgens-Frenelovom prinipu: - Difrakcija je utoliko izraenija ukoliko su dimenzije objekta na kome se deava skretanje svetlosti manje ili ivice otrije. 45. Izvesti jednainu difrakcione reetke (desno nacrtati sliku).

ugao skretanja; putna razlika 46. Pri difrakciji na difrakcionoj reetki (broj proreza N ) samo jedno od navedenih tvrenja ima tanu vrednost: b) sa smanjenjem broja proreza N intezitet dopunskih maksimuma raste; 47. Kada kroz difrakcionu reetku propustimo belu svetlost centralni maksimum je koje boje?-Bele MODERNA FIZIKA 48. Vinov zakon pomeranja je sledeeg oblika: 49. tefan-Bolcmanov zakon je sledeeg oblika: 50. Vinov zakon pomeranja: -Maksimum krive sa porastom temperature pomera se ka manjim talasnim duzinama. 51. de-Broljeva talasna teorija moe da se predstavi izrazom: ,a glasi: - Svakoj estici koja se kree, moe se pridodati odgovarajui talas. 52. Nacrtati grafik zavisnosti I= f( ) za tri razliite temperature.

T3>T2>T1 53. Prema Plankovom zakonu zraenja energija izraenog kvanta je data izrazom: Masa mirovanja fotona jednaka je: -nuli 2 54. Napisati relaciju koja definie fotoefekat: h = Aj 1 / 2me v e = Ek e ; Definisati navedene oznake: k h = E - energija kvanta; Aj - rad jonizacije; E e - kinetika energija; 55. Kinetika energija elektrona izbaenih pri foftoelektrinom efektu proporcionalna je: b) frekvenciji upadnog zraenja; Crvena granica fotoefekta: 0 Ai /h. 56. Pri Komptonovom efektu vai zakon o odranju: d) koliine kretanja i ukupne; Promena talasne duine upadnog X-zraenja je jednaka: = C (1 - cos ) , a maksimalna promena talasne duine: = ' = h / m0 c * (1 cos ) , : =2,43*10-12 m